Шнековый пластикатор для переработки термореактивных материалов с волокнистым наполнителем — SU 1412980 (original) (raw)

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРф 1127776, кл. В 29 С 45/04, 1984Авторское свидетельство СССРУ 1288084, кл. В 29 В 7/54, 1985.(54) ШНЕКОВЫИ ПЛАСТИКАТОР ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ТЕРМОРЕАКТИВНЬИ МАТЕРИАЛОВС ВОЛОКНИСТЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к областипереработки пластмасс. Оно м.б. использовано в химической промышленности для пластикации и точного дозиро"вания термореактивных материалов сволокнистым наполнителем. Цель изобретения - повышение стабильности инадежности работы пластикатора. Дляэтого в материальном вертикальном цилиндре расположена цилиндрическая секция шнека, В коническом загрузочномбункере размещена полая коническаясекция шнека, В зоне перехода конической части загрузочного бункера в цилиндрическую горловину выполнены продольные пазы переменной глубины с постоянной по длине паза площадью поперечного сечения, Глубина каждого паза выбрана уменьшающейся до нулевого значения в направлении выходного отверстия. Ширина каждого паза выбрана увеличивающейся до соединения его со смежными пазамиПри работе при колебаниях подачи материала в бункер пластификатора материал по продольным лазам движется без переуплотнения;При повышении давления материала в нижней части бункера увеличивается его проскальзывание в окружном направле- аФ нии. относительно стенки бункера. Материал по продольным пазам движется ускоренно за счет их заполнения на коническом участке загрузочного букера. Сопротивление движению на цилиндрической горловине отсутстует. Таким образом обеспечивается выравни" вание давления материала в нижней части конического бункера и саморегулирование подачи материала при изменениях условий загрузки. 2 э.п. Ф-лы. 4 ил.Изобретение относится к переработке пластических масс и может быть использовано в химической промышленнос"ти для пластикации и точного дозиро 5вания термореактивных материалов сволокнистым наполнителем при их прессорании в изделия.Цель изобретения - повышение стабильности и надежности работы пластикатора,На фиг.1 схематично изображен пред"ласк аемый пластикатор; на фиг.2 - разрез зоны пазов; на фиг,3 - схема пазов с характерными размерами. 15Шнековый пластикатор содержит вертикально расположенный материальныйцилиндр 1 с выходным отверстием, конический загрузочный бункер 2 с цилиндрической горловиной, по внутренне 6 поверхности которого в зоне перехода конической части в цилиндричес"куЮ горловину выполнены продольныепазы 3 переменной глубины, шнек свинтовой нарезкой, выполненный с полой усеченной конической секциейицилиндрической секцией 5, связанныйс Приводом 6 вращения, Цилиндричес"кая секция 5 смонтирована в материальном цилиндре 1, а полая усеченная 30коническая секция 4 смонтирована вконическом загрузочном бункере 2 свозможностью осевого перемещения относительно продольной оси материального цилиндра 1 посредством винтовой нарезки 7, выполненной с профилем, соответствующим профилю винтовойнарезки 8 цилиндрической секции 5,Полая усеченная коническая секция 4связана с цилиндрической секцией 5 щпосредством двух шлицевых соединений 9 и 10 с разным числом шлицев.Шнековый пластикатор также содержитприемные камеры 11 и 12 с гидроцилиндрами 13 и 4 противодавления,смон"45тированные на.выходе материальногоцилиндра 1 с возможностью возвратнопоступательного движения в горизонтальной плоскости от гидроцилиндра 15.Продольные пазы 3 выполнены с постоянной по длине паза площадью поперечногосечения на цилиндрическойгорловине, глубина каждого пазавыбрана уменьшающейся до нулевого значения в направлении выходного отверстия, ширина каждого паза - увеличивающейся до соединения его со смежными пазами 3. Для обеспечения постоянства площади поперечного сечения паза 3 на цилиндрической горловине ширина каждого паза 3 может быть выбрана нелинейно увеличивающейся, а глубина - линейно убывающей, Кроме того, глубина каждого паза 3 может быть выбрана нелинейно уменьшающейся, а ширина - линейно увеличивающейся для обеспечения постоянства площади поперечного сечения паза 3 на цилиндрической горловине,.Шнековь,Л платикатор работает следующим образом.Перерабатываемый материал с помощью какого-либо загрузочного устройства (не показано) подается в конический загрузочный бункер 2. Полая усеченная коническая секция 4 шнека захватывает материал (эона 1,фиг.1 и 2), и, вращаясь, перемещает его в зону расположения цилиндрической секции 5 шнека. В верхней части полой усеченной конической секции 4 шнека (зона. 1) частицы материала свободно перемещаются друг относительно друга и проскальзывают относительно поверхности бункера 2.В зоне начала продольных пазов 3 (зона 2, фиг.1 и 2) происходит уплотнение материала и заполнение продольных пазов 3, при этом сцепление материала со стенкой конического загрузочного бункера 2 возрастает и он перемещается по направлению нарезки продольных пазов 3.Выполнение продольных пазов 3 на цилиндрической горловине конического загрузочного бункера 2 (эона 3, фиг,1 и 2) с постоянной по их длине площадью поперечного сечения обеспечивает движение материала по продольным пазам 3 в этой зоне без переуплотнения. Чтобы избежать переуплотнения материала в продольных пазах 3, глубина каждого паза выбрана уменьшающейся до нулевого значения в направлении выходного отверстия, а ширина каждого паза увеличивающейся до . соединения его со смежными пазами.На линии точек соединения пазов (Фиг.З и 4), площадьпоперечного сечения образовавшейся кольцевой канавки равна сумме площадей поперечных сечений всех пазов в любом месте на цилиндрической горловине загрузочного бункера 2. Это обеспечивает выход материала из продольных пазов 3 без переуплотнения. На участке кольцевой канавки выходящий из продольных па 1412980зов 3 материал захватывается витками вращающейся цилиндрической секции5 шнека и транспортируется ею в материальный цилиндр 1.5В случае подачи транспортирующимустройством (пневмоустройства, шнековые питатели и т.д,),производительность которых колеблется иэ-занеравномерной распушки и склонности 1 Оволокнистых материалов к комкованию,крупной дозы материала, переуплоткение его в нижней части конического.загрузочного бункера 2 не происходит,так как при повышении давления материала в нижней части конического загрузочного бункера 2 увеличиваетсяего проскальзывание в окружном направлении относительно стенки бункера2 в его верхней части, в то время как 20начинается ускоренное движение материала по продольным лазам 3 засчет их усиленного заполнения на коническом участке загрузочного бункера2 и отсутствия сопротивления движению 25на цилиндрической горловине. Такимобразом, происходит выранивание давления материала в нижней части конического загрузочного бункера 2 и саморегулирование стабильности проиэво-ЗОдительности шнекового пластикатора,Это позволяет вести переработку термореактивных материалов с волокнистымнаполнителем с высокой надежностью истабильной производительностью,По мере подачи материала и его передвижения цилиндрической секцией 5шнека по материальному цилиндруматериал разогревается, пластицируется и подается в приемную камеру 11.В процессе набора заданной дозы поршень гидроцилиндра 13 противодавления перемещается вниз под действиемдавления, возникающего в дозе, Придостижении поршнем гидроцилиндра 13 45противодавления нижнего положенияпривод 6 вращения автоматически от,ключается, подача материала цилиндрической секцией 5 прекращается, а приемные камеры 11 и 12, совместно сгидроцилиндрами 13 и 14 противодавления перемещаются в крайнее правоеположение (поз.2 на фиг.) гидроцилиндром 15. При перемещении приемных камер 11и 12 происходит отрезание дозы и она .выталкивается поршнем гидроцилиндра13 противодавления при его перемеще"(3) где Я - -площадь поперечного сеченияпаза, вычисляемая в зависимости от формы поперечногосечения по параметрам;Ь - текущее значение глубины паза на цилиндрической горловине;Ъ - текущее значение ширины паза на цилиндрической горловине;1 - текущее значение расстоянияот линии выхода пазов на нулевую глубину;Ь - длина нарезки пазов на цилиндрической горловине загрузочного бункера,Количество пазов по внутренней поверхности конического загрузочного нии в крайнее верхнее положение. Одновременно происходит включение привода 6 вращения и набор дозы в приемную камеру 12, которая находится под материальным цилиндром 1.После набора дозы в приемную камеру 12 гидроцилиндр 15 перемещает приемные камеры 11 и 12 в крайнее левое положение (поэ,1 на фиг,1). В данном положении происходит выталкивание дозы из приемной камеры 12 поршнем гидроцилиндра 14 противодавлення и набор дозы в приемную камеру 11. В дальнейшем цикл повторяется.В практических расчетах конструктивного оформления бункера 2 в зоне нарезки продольных пазов 3 следует пользоваться следующими рекомендациями, Максимальная глубина паза Н, угол наклона паза на коническом участке загрузочного .бункера , и на цилиндрической горловине у, длина-на" резки пазов на конической Н и цилиндрической частях бункера определяется по известным формулам.Минимальная ширина паза Я выбирается в соответствии со средний размером частиц перерабатываемого материала, этот размер выбирают в пределах 10-15 мм, а остальные парайетры выбираются произвольно с учетом следующих соотношений:бункера 2 выбирается таким образом,что бы они соединялись с образованием кольцевой канавки, размер которойсрставляет не менее половины средЭего размера частиц перерабатьваемого материала (для волокнита У 2-301-07Этот размер составит 5-7 мм). Такойразмер кольцевой канавки способствуетсвободному выходу материала из пазов (размер й на фиг.З и 4).С целью упрощения расчета геомет 11 ических параметров пазов и технологии их нарезки ограничивают измене"ние одного из переменных параметров - 15щирины или глубины. Следует выбиратьлинейное изменение одного из этихг 1 араметров, а другой определять какго Функцию,Для выполнения пазов с линейно 20убывающей глубиной (Фиг.З)необходиьо в зависимости от Формы поперечного сечения паза и за 1 анного углаопределить функцию:Ь = Р (Ь) (4) 25при соблюдении условия (1) и условия с 111с 11- = сопят ) О. Для выполнения пазов с линейно возрастающей шириной (Фиг,З ) необ-, ходимо в зависимости от Формы поперечного сечения паза и заданного йЬ.- сопятО, Й 1 Выполнение пазов по внутренней поверхности конического загрузочного бункера по одному из предлагаемых вариантов позволит повысить надежность работы и достичь стабильной производительности шнекового пластикатора. углаопределить Функцию Ь= й (Ь) (6) при соблюдении условия (1) и усло" вия 1. Шнековый пластикатор для переработки термореактивных материалов с волокнистым наполнителем, содержащий вертикально расположенный материаль" ный цилиндр с выходным отверстием, конический загрузочный бункер с цилиндрической горловиной, по внутренней поверхности которого в зоне перехода конической части в цилиндрическую горловину выполнены продольные пазы переменной глубины, шнек с винтовой нарезкой, выполненный с цилиндрической секцией, размещенной в материапьном цилиндре, и полой конической секцией, смонтированной в коническом загрузочном бункере с возможностью осевого перемещения относительно продольной оси материального цилиндра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности и надежности работы пластикатора, продольные пазы по внутренней поверхности загрузочного бункера выполнены с постоянной по длине паза,площадью поперечного сечения на цилиндрической горловине загрузочного бункера, глубина каждого паза выбрана уменьшающейся до нулевого значения в направлении выходного отверстия, а ширина каждого паза . - увеличивающейся до соединения его со смежными пазами.2. Пластикатор по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что ширина каждого паза выбрана нелинейно увеличивающейся, а глубина - линейно убывающей для обеспечения постоянства площади поперечного сечения паза на цилиндрической горловине.3, Пластикатор по п,1 о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что глубина каждого паза выбрана нелинейно уменьшающейся, а ширина - линейно увеличивающейся для обеспечения постоянства площади поперечного сечения па" за на цилиндрической горловине.. Пр тнля 4 ВНИИПИ Государственного по, делам изобретений13035, Москва, Ж, Раушс митета ССоткрытийя наб., д

Смотреть

Шнековый пластикатор для переработки термореактивных материалов с волокнистым наполнителем